Технологии улучшения очистки ствола скважины

Abstract

Актуальность. Основным технологическим процессом при сооружении нефтяных и газовых скважин является эффективная очистка ствола скважины, особенно при бурении горизонтальных и наклонных скважин. В статье рассматриваются вопросы особенности технологии бурения ствола скважины по традиционной методике в сочетании с полимерглинистыми растворами на водной и углеводородной основе, а также улучшения выносных свойств бурового раствора с учетом плотности, производительности бурового насоса, реологических параметров жидкости, геометрии кольцевого пространства скважины, формы и концентрации частиц бурового шлама. Недостаточная очистка забоя скважины вызывает нежелательные явления, приводящие к различным осложнениям. Объектом исследования является технология транспортировки шлама по стволу скважины на поверхность. Приведены основные формулы, характеризующие работу сменных гидромониторных насадок. От степени турбулентности потока зависит качество очистки ствола скважины. Цель: разработка технических решений, способствующих повышению качества очистки ствола скважины. Методы. Экспериментальными работами установлены оптимальные геометрические параметры гидравлических насадок для двухъярусного антивибрационного долота и конструкция буровых труб с винтовыми ребрами. Результаты и выводы. Разработано двухъярусное антивибрационное долото со сменными гидромониторными насадками и бурильные трубы с винтовыми ребрами. Внедрение этих разработок в практику буровых работ позволит улучшить качество очистки ствола скважины за счет создания турбулентного режима течения бурового раствора

Relevance. The main technological process when constructing oil and gas wells is effective wellbore cleaning, especially when drilling horizontal and deviated wells. The article deals with the peculiarities of wellbore drilling technology according to the traditional method in combination with water and hydrocarbon-based polymer-clay solutions, as well as improvement of drilling mud removal properties taking into account density, drilling pump productivity, rheological parameters of the fluid, geometry of the well annulus, shape and concentration of drill cuttings particles. Insufficient cleaning of the well bottom hole causes undesirable phenomena leading to various complications. The object of the research is the technology of cuttings transportation along the wellbore to the surface. The basic formulas characterizing the work of interchangeable hydromonitor nozzles are given. The quality of wellbore cleaning depends on the degree of flow turbulence. Aim. To develop technical solutions that contribute to improving the quality of wellbore cleaning. Methods. Optimal geometrical parameters of hydraulic nozzles for double-deck anti-vibration bit and design of drill pipes with helical ribs have been established by experimental works. Results and conclusions. A double-deck anti-vibration bit with interchangeable hydro-monitor nozzles and drill pipes with helical ribs were developed. Implementation of these developments in the practice of drilling operations will improve the quality of wellbore cleaning by creating a turbulent regime of drilling fluid flow